多模態磁共振技術在頸部淋巴結定性診斷中的臨床應用研究
2019-07-15 來源：實用醫學影像雜誌
作者：滿育平，馬隆佰，廣西壯族自治區人民醫院MR室
在淋巴系統中，引流豐富的頸部淋巴結約佔全身淋巴結1/3。臨床捫診淋巴結腫大較為常見，是炎症、結核、淋巴瘤和轉移癌等良惡性疾病的表現之一。臨床上，對良惡性病變性質的判定是制定治療計劃和判斷預後的基礎，而準確地評價淋巴結是其關鍵所在。根據歐洲放射腫瘤協會（ESTRO）和腫瘤放射治療協助組（RTOG）等多個協作小組提出2013版頭頸部腫瘤頸部淋巴結分區指南（簡稱2013版頸部淋巴結分區指南），不同分區頸部淋巴結對轉移性腫瘤的判斷以及治療方案有重要的參考價值。
國內外文獻報導對淋巴結的大小對淋巴結病變的性質判斷存在一定爭議，直徑8～15mm為分界均有提倡，而有的淋巴結很小，但其內信號發生改變，也有助於良惡性判斷。在形狀方面，正常或反應增生性頸部淋巴結一般為橢圓形或長橢圓形，極少數為長條形或球形，而惡性淋巴結腫大多呈球形。
原發腫瘤引流區域內若有多個淋巴結聚集和融合，亦可作為淋巴結轉移的可靠標準。由於磁共振成像（MRI）具有多參數、多方位成像，組織解析度高，信息豐富的特點，多模態MR包括結構MRI（sMRI）、功能MRI（fMRI）、MR波譜成像（MRS）、彌散加權成像（DWI）、擴散張量成像（DTI）、擴散峰度成像（DKI）、磁敏感加權成像（SWI）、動態增強掃描（DCE-MRI）等。頸部通過多模態掃描可以清楚地顯示頸部留空血管，頸部肌肉組織、脂肪組織以及淋巴結等結構，因此MRI根據頸部淋巴結的分布、大小、形態、數量及內部信號特點以及結外有無侵犯等可以作出較為全面的判斷。磁共振具有其他影像檢查無可比擬的優勢。本文重點綜述幾種適用於頸部淋巴結病變的檢查方法。
1.結構MRI常規掃描
常規頸部MRI檢查，使用頸部相控陣線圈或頸部表面線圈，進行多方位、多角度成像。T1WI對頸部解剖結構顯示較好，但由於各組織的T1值較為接近而無法區別是肌肉組織還是淋巴結組織；而T2WI與抑水技術以及抑脂技術的聯合應用可以清楚顯示頸部淋巴結。因頸部易受呼吸、吞咽運動以及血管搏動等因素的影響，導致圖像空間解析度的降低，因此抑制偽影是頸部病變MRI檢查的關鍵。釓噴酸葡胺（Gd-DTPA）增強掃描可明顯提高淋巴結中心壞死區的顯示率。
近年來，超順磁性氧化鐵劑（SPIO）等對比劑也開始逐漸應用於臨床。目前臨床上主要是採用常規MRI平掃結合普通增強掃描來對頸部淋巴結的判斷存在一定局限性。
2.MR功能成像研究
2.1DWI：它是一種利用特殊的磁共振成像序列觀察活體組織中水分子微觀擴散運動敏感的成像技術。DWI能反映人體組織的空間組成信息及病理生理狀態下各組織之間水分子交換的功能狀況。Stejskal和Tanner於1965年首次提出擴散加權的概念。DWI成像是在傳統的MRI的T2WISE序列的基礎上發展而來，組織中水分子彌散的快慢可用表觀彌散係數值（ADC）和DWI表示，兩者為負指數關係。
ADC值直接反映組織分子彌散快慢程度，組織中水分子彌散的快，ADC值高，反之亦然；DWI反映彌散信號的強弱，水分子彌散速度快，即平均隨機移動的距離越長，則信號衰減越多，信號越低，反之彌散受限則呈高信號。DWI早期主要用於通過體素不相干運動研究血流，但由於DWI將血流從組織中區分開來十分困難，直到20世紀90年代DWI才開始應用於臨床。1990年開始將其應用於早期腦缺血診斷。
由於早期DWI是基於SE-T2WI基礎上，採集時間長，對運動敏感，掃描時囑患者屏氣是唯一能夠避免運動偽影的方法，因此其在生理運動大的臟器如體部運用受到很大限制。平面回波成像（EPI）技術的出現明顯縮短了掃描時間，加快了採集速度，大大降低了呼吸運動對圖像質量的影響。高光鋒利用單層平面回波成像取得較好臨床效果，但EPI-DWI也有其不足之處，圖像的信噪比較低，影響病灶顯示，不利於ADC值的測量。EPI還會產生磁敏感偽影，使得組織與氣體交界面出現扭曲現象。EPI採集速度快，容易產生化學位移偽影；應用脂肪抑制技術消除化學位移偽影時，又會損失一些圖像細節。
體部DWI掃描需要患者屏氣以避免運動偽影的產生，導致掃描時間較短，降低了圖像的信噪比。同時使得薄層掃描難以進行，降低了小病灶的顯示率。21世紀初就提出了一種可以在受檢者自由呼吸狀態下進行信號採集的體部DWI掃描方法，稱為背景抑制彌散加權成像（DWIBS）。這一技術在自由呼吸狀態下，在原有的單次激發SE-EPI-DWI的基礎上，應用敏感性編碼（SENSE）技術及短T1反轉恢復（STIR）技術進行薄層掃描來獲得高分辨的DWI圖像。使得在體部進行DWI圖像質量有了很大提高。
頸部DWIBS圖像上，血管、肌肉等組織被抑制為低信號的背景下，淋巴結呈稍高或高信號區而表現特別明顯，雖然有些器官腮腺、扁桃體、頜下腺等腺體組織也表現為不同程度的高信號，但通過形態和位置的判斷區分開來。郝彩仙等利用DWIBS對頸部淋巴結良惡性評定顯示有良好的臨床價值。DWIBS掃描b值的選擇較為重要，是影響空間解析度的重要因素，在中樞神經系統DWI的b值通常採用1000s/mm2達較好的圖像，而在體部不同部位採用不同b值，有待進一步研究探討。
2.2DCE-MRI：DCE-MRI技術原理：動態增強磁共振成像（DCE-MRI）是通過靜脈按照一定速率注射對比劑後採集圖像來評價組織和腫瘤血供特性的一種功能性成像方法。目前MRI增強的對比劑包括：①可迅速擴散至細胞外間隙的小分子對比劑（相對分子質量＜1000）。②在血管內滯留時間較長的大分子對比劑（相對分子質量＞3000）。③血管生成因子介導的特異性靶向對比劑。目前小分子對比劑臨床應用較為普及，小分子順磁性對比劑經靜脈注入後，經過腫瘤的同時會透過腫瘤血管壁進入血管外細胞外間隙（EES）。
增強後採用不同MRI序列可反映不同的對比劑血流動力學改變，如T2WIDCE-MRI對血管內對比劑敏感，反映的是組織的灌注程度和血管容量，而T1WIDCE-MRI對EES內對比劑敏感，反映的是微血管灌注、滲透性及EES間隙的大小。T2*WDCE－MRI技術原理T2*DCE-MRI依賴於團注對比劑經過毛細血管床引起的磁敏感效應，使T2*信號減低，獲得T2*灌注圖像。序列和參數的選擇、血管內對比劑的濃度、微血管的直徑和微血管密度（MVD）等因素影響T2*信號的減低程度。
為更好地顯示對比劑的磁敏感效應，常需要快速的成像技術，如EPI序列。對比劑過快滲入EES，產生的T1增強效應會抵消部分T2信號。這種信號減低效應，導致對血容量（BV）的低估。為獲取可靠的血管灌注參數，需要選擇儘可能減少T1效應的成像序列，或預先注射少量的對比劑，以減輕T1效應對T2*信號的影響。T1WDCE-MRI技術原理T1WDCE-MRI反映的是對比劑進入血管內引起的T1時間縮短效應，採用T1WI序列要儘可能減少T2或T2*信號的影響，通常選擇T1加權梯度回波、飽和恢復/反轉恢復快速成像序列，還要結合序列的時間分辨力、覆蓋範圍、T1的敏感性及磁場不均勻性引起的信號幹擾等各種因素綜合考慮。有效兼顧時間分辨力能與空間分辨力。
對T1WDCE-MRI的T1信號變化，可通過多種方法進行定性或定量分析。定性分析基於時間一信號強度曲線的形態，常用於腫瘤的定性診斷和評價腫瘤對治療的反應。Kvistad等運用磁共振T1WI3D動態增強序列掃描乳腺癌腋窩轉移性淋巴結，進行淋巴結大小、信號強度等分析，對臨床術前評價有一定的指導意義。半定量分析包括起始強化時間、強化曲線的平均和初始上升梯度、最大信號強度、對比劑濃度下積分面積、固定時期的信號增強曲線等多種指標來對組織結構強化進行分析，可以直觀地反映出組織血供的流入與流出，但不能反映組織中對比度的濃度變化。
定量分析利用擬合多種已知的藥物動力學模型（如Tofts模型，Buckley模型等）對時間－信號強度曲線進行數學分析計算，得出對比劑時間濃度曲線，可以反應出微血管通透性的定量參數，評估病變或組織的微血管生成及功能，其常用常數包括（Ktrans單位為min－1）、血管外細胞外容積分數（Ve單位為ml/100ml）和單位時間內對比劑從EES返回血漿比率常數（Kep單位為min－1），三者之間的關係為Kep=Ktrans/Ve。每個模型都有假設的理想條件，檢查出的血流動力學參數也許存在誤差，但定量的血流動力學參數使個體數據對比成為可能，也可對腫瘤治療後的強化曲線的變化進行研究，目前定量分析主要用於乳腺、骨骼肌肉、前列腺等組織研究，由於設計參數差異，實驗的重複性差。
多模態MR檢查中各種MR檢查技術均存有不足之處，而多模態組合檢查中利用MR形態學與功能學對於頸部淋巴結病變定位及定性提供了大量的信息，有助於頸部淋巴結病變診斷的準確性。MRI多模態影像學技術的聯合應用與優化以及新技術的開發與臨床應用，在頸部淋巴結疾病診斷與鑑別、術前分期、療效評估等方面均具有重要的意義。為患者制定科學的、個性化的精準治療方案提供佐證。
來源：滿育平,馬隆佰.多模態磁共振技術在頸部淋巴結定性診斷中的臨床應用研究[J].實用醫學影像雜誌,2019,20(01):53-55.
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